砷(As)是一种广泛分布的有毒类金属元素,由于工业化和城市化活动的快速发展,导致淡水环境中砷污染日趋严重。淡水生态系统作为自然环境的重要组成单元,其中As含量水平的高低、不同营养级生物体对As的生物富集效应和形态分布特征以及As通过食物链的传递效应等都与人类的健康休戚相关。本论文以淡水底栖动物摇蚊幼虫(chironomidlarvae)和肉食性鱼类乌鳢(Ophiocephalus arlus Cantor)为研究对象,设置室内模拟实验,构建两级食物链,通过在不同浓度梯度的亚砷酸盐[As(III)]和砷酸盐[As(V)]下进行暴露,利用HPLC-ICP-MS技术手段分别测定摇蚊幼虫和乌鳢中总砷含量和砷形态分布。揭示淡水生物对无机砷的累积和转化规律,探讨砷通过食物链在乌鳢不同组织中的生物累积和迁移转化特性,从而初步阐明乌鳢对砷的富集转化及解毒机制。主要研究结果如下:(1)摇蚊幼虫对无机砷的生物利用度较低,其中对As(III)利用高于As(V)。摇蚊幼虫对无机砷的生物转化效率随暴露浓度的增加而降低。无机砷是摇蚊幼虫组织中主要的砷形态。(2)无机砷暴露的浓度和途径均对乌鳢的生长影响不大。乌鳢对As的吸收同化程度较低,且与暴露的无机砷形态无关。乌鳢不同组织中As含量水平呈现鱼肠>鱼鳃>鱼肉的顺序。食物摄入是As在乌鳢体内累积的主要途径。(3)As在沿食物链营养级转移过程中没有产生生物放大效应。有机砷化合物(主要是AsB)的生物利用度高于无机砷,砷甜菜碱(AsB)比无机砷更容易被乌鳢吸收和同化,而且有助于促进乌鳢肌肉组织中总砷的累积。(4)乌鳢各组织中,AsB的合成可能包括As(V)的还原(从As(V)还原到As(III))和随后的甲基化(从无机砷到一甲基砷酸(MMA)和二甲基砷酸(DMA))两个关键过程。研究表明生物转化是乌鳢解毒无机砷的一种重要机制。乌鳢的不同组织存在甲基化能力的差异,相对于鱼鳃和肠组织中无机砷形态占主导地位,乌鳢肌肉组织中最主要的砷形态是AsB,说明鱼鳃和鱼肠将甲基化砷转化为AsB的能力低于肌肉组织。